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Applications de l'ozone Eau de piscine

La qualité de l'eau peut être éminemment améliorée et les coûts peuvent être moindre dans le long terme lorsque de l'ozone est appliquée pour le traitement de l'eau de piscine.

Les polluants de l'eau de piscine

La pollution des eaux de piscine est principalement causée par les nageurs. Ceci entraîne une pollution très dynamique qui dépend du nombre et du type de baigneurs. Les polluants de piscine peuvent être divisés en trois groupes: les microorganismes, les polluants non-dissous et les polluants dissous.
Chaque baigneur porte un grand nombre de microorganismes, tels que des bactéries, des champignons et des virus. Beaucoup de ces microorganismes peuvent être pathogènes et entraîner des maladies.
Les polluants non-dissous sont principalement constitués de particules flottantes visibles telles que les cheveux, et les squames, mais également des particules colloïdales, telles que les tissus de la peau et les restes de savon.
Les polluants dissous peuvent être composés de l'urine, la sueur, des fluides des yeux et de la salive. La sueur et l'urine contiennent de l'eau, mais également de l'ammoniac, de l'urée, de la créatine et des acides aminés. Ces substances sont dissoutes dans l'eau, elles ne peuvent être toxiques pour les baigneurs. Cependant, lorsque ces composants réagissent avec le chlore dans l'eau de piscine, une oxydation incomplète peut entraîner la formation de chloramines. Ceci cause la fameuse odeur de chlore, qui irrite les yeux et le système respiratoire. Dans certains cas, des composants stables peuvent être formés, qui peuvent seulement être éliminés de l'eau de piscine par un rafraîchissement de l'eau [13,14].

Parties essentielles des systèmes de traitement de l'eau

Généralement, les systèmes de traitement de l'eau pour la piscine se composent d'une filtration, d'une oxydation, d'une désinfection et d'un rafraîchissement [14]. Le procédé de purification conventionnel est montré sur la figure 1. Les polluants brutes, tels que les cheveux peuvent être éliminés par des filtres. Les plus petits, les particules non-dissoutes sont éliminées par un filtre à sable. Pour améliorer ce système d'élimination, une coagulation peut être appliquée. Ceci rend plus facile l'élimination des plus petites particules. Les particules dissoutes sont éliminées par oxydation par le désinfectant. Le désinfectant désactive également les microorganismes. Les substances qui ne peuvent pas être décomposées doivent être éliminées par un rafraîchissement de l'eau.

Figure 1: système de traitement conventionnel de l'eau de piscine

Technique de traitement additionnel de l'eau: ozone

Grâce à sa forte capacité d'oxydation et au mécanisme de désinfection, l'ozone est très adapté au traitement de l'eau de piscine. des mesures de sécurité rendent l'ozone seulement permis en tant que mesure supplémentaire.

Application de l'ozone pour la filtration; augmentation de l'efficacité de la filtration et la coagulation

Afin d'être capable d'utiliser le mécanisme de l'ozone de manière optimale, l'ozone est injectée dans le filtre, avant l'addition d'un coagulant (figure 1). Après filtration, un produit chloré est ajouté pour rester sous forme de concentration résiduel dans le système. La quantité de chlore qui est ajouté sera moindre lorsqu'il est combiné avec l'ozone.

Avantages:

Augmente l'efficacité du filtre

En traitant l'eau avec l'ozone, le taux de biodégradation de la matière organique naturelle (NOM) augmente. Ceci signifie que les grosses molécules sont réduites en plus petites qui peuvent être décomposées par un filtre plus facilement. La matière organique provoquera une augmentation du développement bactériale dans le système, puisque c'est un nutriment des bactéries. Le développement de bactéries dans le système de distribution est un effet indésirable. Ceci peut être tourner vers un aspect positif en injectant l'ozone dans un filtre à sable. Une recherche a montrée qu'une pré-ozonation peut augmenter l'efficacité du filtre. L'ozone augmente la biodégradabilité des matériaux et des microorganismes, mais augmente également la concentration d'oxygène dans le filtre. L'élimination de Carbone Organique Total (COT) peut être augmenté de 35% dans un filtre à sable lorsque de l'ozone est ajouté [33].
La quantité de matière organique diminue, entraînant une diminution du développement de bactéries dans le système. La figure 2 montre la distinction entre l'élimination des algues dans un filtre à sable (zandfilter) avec et sans application d'ozone.

Figure 2: Taux global d'élimination de diverses espèces d'algues par une filtration lente au sable et par une filtration lente au sable combinée à une ozonation [5]. (paramètres: haut lit de sable: 0,9 m; dimension des particules: 0,5-1,2 mm; vitesse de filtration: 10 m/h)

Augmentation de l'efficacité du coagulant

Dans un filtre, un coagulant est généralement ajouté pour empêcher un colmatage et augmenter la capacité de filtration. Un avantage supplémentaire de l'addition d'ozone aux systèmes de filtration est que l'activité du coagulant est augmentée. L'ozone lui-même peut agir comme coagulant. Une recherche a montré qu'une pré-ozonation peut augmenter l'adsorption de la matière organique par les coagulants, tels que: aluminium activé [35], l'hydroxyde d'aluminium [36], le polychlorure d'aluminium [34] et le carbonate de calcium [35]. Une possible explication de ceci est que la matière organique devient plus polaire avec l'ozonation. La figure 3 illustre l'effet de diverses concentrations d'ozone sur l'élimination de la turbidité par les coagulants, tels que le polychlorure d'aluminium.

Figure 3: élimination de la turbidité par le polychlorure d'aluminium, avec ou sans (divers concentrations) ozone dans la Seine (France)

Avantages de l'application d'ozone

La qualité de l'eau de piscine peut être suffisamment augmentée par ozonation. Elle garantie également l'aspect salubre de l'eau de piscine. Une récente recherche a montré que les systèmes immunitaires des enfants peuvent être affectés par la baignade dans des piscines chlorées. Les risques sur la santé sont aussi augmentés pour les baigneurs qui s'entraînent deux fois par jour [37].
Bien que se procurer un système à l'ozone est relativement dispendieux comparé aux autres techniques, une économie peut être faite sur le long terme.

Les principaux avantages de l'ozonisation:

- Diminution de l'utilisation de chlore
- Amélioration des capacités de filtration et de coagulation. Ceci conduit à la réduction de l'utilisation de coagulants et moins de rinçages du filtre sont requis
- La consommation d'eau peut diminuée grâce à l'amélioration de la qualité d'eau
- L'ozone oxyde la matière organique et inorganique de l'eau sans la formation de sous-produits indésirables, tels que les chloramines (qui causent l'odeur de chlore)
- Les odeurs de chlore peuvent être totalement éliminées par l'application d'ozone
- L'ozone est un oxydant et un désinfectant plus puissant que le chlore. Certains organismes pathogènes résistants au chlore (voir désinfection de l'ozone: microorganismes résistants) ne peuvent se multiplier dans une eau traitée à l'ozone

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